III В один стакан налили воду, в другой — спирт, в третий— керосин и в четвертый — растительное масло. В каждый из стаканов высыпали нагретую до одинаковой температуры дробь равной массы. Какая из жидкостей будет иметь наименьшую температуру, если масса и температура жидкостей были одинаковые?
Для того чтобы ответить на вопрос о том, какая из жидкостей будет иметь наименьшую температуру после добавления нагретой дроби, нужно рассмотреть несколько факторов: теплоемкость каждой из жидкостей, их плотность и теплопроводность.
Теплоемкость: Теплоемкость — это количество тепла, необходимое для повышения температуры единицы массы вещества на 1 градус Цельсия. Чем выше теплоемкость, тем больше энергии жидкость может поглотить, не изменяя свою температуру сильно. Вода имеет одну из самых высоких теплоемкостей среди обычных жидкостей (около 4,18 Дж/(г·°C)), что означает, что она способна поглотить много тепла, не повышая свою температуру значительно.
Спирт: Этиловый спирт, например, имеет гораздо меньшую теплоемкость (около 2,44 Дж/(г·°C)), следовательно, его температура изменится более значительно при добавлении нагретой дроби.
Керосин: Керосин также имеет низкую теплоемкость (примерно 2,1 Дж/(г·°C)), что делает его достаточно эффективным в поглощении тепла, но все же не так сильно, как вода.
Растительное масло: Разные виды растительных масел имеют разные значения теплоемкости, но в среднем она составляет около 2,0–2,4 Дж/(г·°C), что также означает, что оно будет менее эффективно поглощать тепло по сравнению с водой.
Теперь, когда мы имеем представление о теплоемкостях, можно сделать вывод о том, что при добавлении одинакового количества тепла (в виде нагретой дроби) в каждую из жидкостей, жидкость с наименьшей теплоемкостью (спирт или растительное масло) будет иметь наименьшую конечную температуру.
Таким образом, самый вероятный ответ на вопрос — спирт, так как он имеет наименьшую теплоемкость и, следовательно, температура жидкости после добавления дроби снизится больше всего. Однако, стоит отметить, что конечная температура также будет зависеть от начальной температуры жидкости, но если их температуры одинаковы, то спирт останется с самой низкой температурой.
Чтобы ответить на этот вопрос, нужно учитывать теплоемкость каждой из жидкостей. Теплоемкость — это физическая величина, показывающая, какое количество тепла требуется для нагрева 1 кг вещества на 1 °C.
Когда нагретая дробь помещается в жидкость, она начинает передавать своё тепло жидкости. Нас интересует, какая из жидкостей будет иметь наименьшую температуру после теплообмена. Это зависит от способности жидкости поглощать тепло, что определяется её удельной теплоёмкостью (с, Дж/(кг·°C)).
Когда дробь передаёт своё тепло жидкости, её температура будет падать, а температура жидкости — расти. Жидкость с наибольшей теплоемкостью будет нагреваться медленнее, так как ей требуется больше тепла, чтобы повысить свою температуру. Жидкость с меньшей теплоемкостью, напротив, будет нагреваться быстрее.
Наименьшую температуру в результате теплообмена будет иметь жидкость с наибольшей теплоемкостью, то есть вода.
Вода (1).
Наименьшую температуру будет иметь вода. Это связано с тем, что вода имеет наибольшую теплоемкость среди перечисленных жидкостей, поэтому она будет более эффективно поглощать тепло от дроби, что приведет к её большему охлаждению.
